第四章 滴定分析法
滴定分析法的应用:
第一节 酸碱滴定法
掌握酸碱滴定法的基本原理和方法;常用的酸碱指示剂;滴定液的配制和标定的方法。
一、基本原理
1. 强酸强碱的滴定:滴定突跃:在计量点附近突变的pH 值范围。
突跃范围4.3—9.7,指示剂 :酚酞、甲基红、甲基橙。
滴定突跃范围大小与浓度有关。
酸碱滴定常用指示剂:
0.1%百里酚蓝 1.2~2.8 红~黄
0.1%甲基橙 3.1~4.4 红~黄
0.1%溴酚蓝 3.0~1.6 黄~紫蓝
0.1%溴甲酚绿 4.0~5.4 黄~蓝
0.1%甲基红 4.8~6.2 红~黄
0.1%溴百里酚蓝 6.0~7.6 黄~蓝
0.1%中性红 6.8~8.0 红~黄橙 0
0.2%酚酞 8.0~9.6 无~红
0.1%百里酚蓝 8.0~9.6 黄~蓝
0.1%百里酚酞 9.4~10.6 无~蓝
0.1%茜素黄 10.1~12.1 黄~紫
2. 强碱滴定弱酸:突跃范围小,计量点在碱性范围内,不能选酸性范围内变色的指示剂,只能选择酚酞或百里酚酞。以C*Ka>10-8为判断能否准确滴定的界限
3. 强酸滴定弱碱:与强碱滴定弱酸相似,但计量点在酸性范围内,指示剂只能选择甲基橙或溴甲酚绿等。C*Kb>10-8才能准确滴定
4. 多元酸的滴定:是否能被滴定以C*Kan≥10-8为准。能否分步滴定决定于Kan/Kan+1≥104
二、酸碱指示剂:酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱,其变色与溶液pH 值有关。指示剂变色范围pH=pKin±1
第三节 氧化还原滴定法
掌握碘量法、溴量法、铈量法、亚硝酸钠滴定法的基本原理和方法;滴定液的配制和标定方法。
一、碘量法
以碘为氧化剂,或以碘化物作为还原剂进行滴定的方法。
1. 直接碘量法:用碘滴定液直接滴定,用于测定具有较强还原性的药物。只能在酸性、中性或弱碱性(PH 小于9)溶溶液中进行。用淀粉指示剂指示终点,蓝色出现为终点。
2. 剩余碘量法:在供试品中加入定量过量碘滴定液,待I2与测定组分反应完全后用硫代硫酸钠滴定剩余的碘,根据与药物作用的碘量计算药物含量。只能在中性或弱酸性液中进行,需作空白实验,淀粉指示剂在近终点时加入。蓝色消失为终点
3. 置换碘量法:用于强氧化剂的测定。在供试品中加入碘化钾,氧化剂将其氧化成碘,用用硫代硫酸钠滴定。只能在中性或弱酸性液中进行,需作空白实验。淀粉指示剂在近终点时加入。蓝色消失为终点。
4. 滴定液配制碘滴定液:碘与碘化钾共同配制,以基准三氧化二砷标定。硫代硫酸钠滴定液:新沸冷水配制,加少量无水碳酸钠作稳定剂。采用置换碘量法标定。
二、溴量法:以溴的氧化作用和溴代作用为基础,配制溴酸钾和溴化钾混和溶液进行分析测定。在酸性溶液中生成的溴与被测物反应完成后,加入KI 与剩余Br2作用,用硫代硫酸钠滴定生成的碘。是利用溴的化学反应和置换碘量法相结合的滴定分析法。
Br2滴定液用置换碘量法标定。
三、铈量法:应用硫酸铈作为滴定剂,要求在酸性溶液中进行。滴定无色样品时可利用Ce4+本身黄色指示终点,但灵敏度不高;使用邻二氮菲指示剂时,要求测定组分还原性比指示剂强。硫酸铈滴定液用基准三氧化二砷标定。
四、亚硝酸钠滴定法:亚硝酸钠在盐酸存在条件下与具有芳伯氨基化合物发生重氮化反应,定量生成重氮盐。
滴定条件:
(1) 过量盐酸:加快反应速度,重氮盐在酸性条件下稳定,防止偶氮化合物形成
(2) 室温(10℃~30℃) 条件:温度过高使亚硝酸逸失,过低反应速度太慢
(3) 滴定时加入KBr 作为催化剂
(4) 滴定方式:开始时滴定管尖端插入液面下,在搅拌下迅速加入,避免亚硝酸损失。近终点时滴定管提出液面,淋洗、缓慢滴定。
(5) 终点指示法:永停滴定法(两支相同的铂电极外加一低电压)电流突然偏转再不回复即到终点。
亚硝酸钠滴定液使用基准对氨基苯磺酸标定。
第四节 非水溶液滴定法
掌握非水溶液滴定法的基本原理;碱的滴定和酸的滴定方法;滴定液的配制和标定方法。
一、溶剂:以非水溶剂为滴定介质,不仅增大有机化合物溶解度,而且能改变物质化学性质,使水中不能进行完全的滴定反应顺利进行。
1. 溶剂的分类
(1) 质子溶剂
酸性溶剂:给出质子能力较强,适于作为滴定弱碱性物质介质
碱性溶剂:接受质子能力较强,适于作为滴定弱酸性物质介质
两性溶剂:适于作为滴定不太弱的酸、碱的介质
(2) 无质子溶剂 偶极亲质子溶剂:具接受质子倾向和成氢键能力,适于作弱酸性或某些混合物滴定介质
惰性溶剂:与质子溶剂混用,改善溶解性能增大突跃
2. 溶剂性质
(1) 离解性:自身离解常数越小,突跃范围越大,滴定终点敏锐
(2) 酸碱性:弱酸在碱性溶剂中可以增强其酸性;弱碱在酸性溶剂中可以增强其碱性
(3) 介电常数:溶质在介电常数大的溶剂中易离解,在介电常数小的溶剂中较难离解,多形成离子对。
3. 均化效应和区分效应
二、非水碱量法用于碱的滴定:K b 〉10-10, 应选择酸性溶剂,增强弱碱强度,使滴定突跃更加明显。溶剂常用冰醋酸,使用高氯酸的冰醋酸溶液作为滴定液,以基准邻苯二甲酸氢钾标定。用电位法或结晶紫、a-萘酚苯甲醇、喹那啶红等作指示剂
三、非水酸量法用于酸的滴定:以碱性溶剂乙二胺或偶极亲质子溶剂二甲基甲酰胺为溶剂。常用甲醇钠的苯—甲醇溶液作为滴定剂,基准苯甲酸标定。指示终点:电位法或麝香草酚蓝(百里酚蓝)、偶氮紫、溴酚蓝等。
第四章 滴定分析法
滴定分析法的应用:
第一节 酸碱滴定法
掌握酸碱滴定法的基本原理和方法;常用的酸碱指示剂;滴定液的配制和标定的方法。
一、基本原理
1. 强酸强碱的滴定:滴定突跃:在计量点附近突变的pH 值范围。
突跃范围4.3—9.7,指示剂 :酚酞、甲基红、甲基橙。
滴定突跃范围大小与浓度有关。
酸碱滴定常用指示剂:
0.1%百里酚蓝 1.2~2.8 红~黄
0.1%甲基橙 3.1~4.4 红~黄
0.1%溴酚蓝 3.0~1.6 黄~紫蓝
0.1%溴甲酚绿 4.0~5.4 黄~蓝
0.1%甲基红 4.8~6.2 红~黄
0.1%溴百里酚蓝 6.0~7.6 黄~蓝
0.1%中性红 6.8~8.0 红~黄橙 0
0.2%酚酞 8.0~9.6 无~红
0.1%百里酚蓝 8.0~9.6 黄~蓝
0.1%百里酚酞 9.4~10.6 无~蓝
0.1%茜素黄 10.1~12.1 黄~紫
2. 强碱滴定弱酸:突跃范围小,计量点在碱性范围内,不能选酸性范围内变色的指示剂,只能选择酚酞或百里酚酞。以C*Ka>10-8为判断能否准确滴定的界限
3. 强酸滴定弱碱:与强碱滴定弱酸相似,但计量点在酸性范围内,指示剂只能选择甲基橙或溴甲酚绿等。C*Kb>10-8才能准确滴定
4. 多元酸的滴定:是否能被滴定以C*Kan≥10-8为准。能否分步滴定决定于Kan/Kan+1≥104
二、酸碱指示剂:酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱,其变色与溶液pH 值有关。指示剂变色范围pH=pKin±1
第三节 氧化还原滴定法
掌握碘量法、溴量法、铈量法、亚硝酸钠滴定法的基本原理和方法;滴定液的配制和标定方法。
一、碘量法
以碘为氧化剂,或以碘化物作为还原剂进行滴定的方法。
1. 直接碘量法:用碘滴定液直接滴定,用于测定具有较强还原性的药物。只能在酸性、中性或弱碱性(PH 小于9)溶溶液中进行。用淀粉指示剂指示终点,蓝色出现为终点。
2. 剩余碘量法:在供试品中加入定量过量碘滴定液,待I2与测定组分反应完全后用硫代硫酸钠滴定剩余的碘,根据与药物作用的碘量计算药物含量。只能在中性或弱酸性液中进行,需作空白实验,淀粉指示剂在近终点时加入。蓝色消失为终点
3. 置换碘量法:用于强氧化剂的测定。在供试品中加入碘化钾,氧化剂将其氧化成碘,用用硫代硫酸钠滴定。只能在中性或弱酸性液中进行,需作空白实验。淀粉指示剂在近终点时加入。蓝色消失为终点。
4. 滴定液配制碘滴定液:碘与碘化钾共同配制,以基准三氧化二砷标定。硫代硫酸钠滴定液:新沸冷水配制,加少量无水碳酸钠作稳定剂。采用置换碘量法标定。
二、溴量法:以溴的氧化作用和溴代作用为基础,配制溴酸钾和溴化钾混和溶液进行分析测定。在酸性溶液中生成的溴与被测物反应完成后,加入KI 与剩余Br2作用,用硫代硫酸钠滴定生成的碘。是利用溴的化学反应和置换碘量法相结合的滴定分析法。
Br2滴定液用置换碘量法标定。
三、铈量法:应用硫酸铈作为滴定剂,要求在酸性溶液中进行。滴定无色样品时可利用Ce4+本身黄色指示终点,但灵敏度不高;使用邻二氮菲指示剂时,要求测定组分还原性比指示剂强。硫酸铈滴定液用基准三氧化二砷标定。
四、亚硝酸钠滴定法:亚硝酸钠在盐酸存在条件下与具有芳伯氨基化合物发生重氮化反应,定量生成重氮盐。
滴定条件:
(1) 过量盐酸:加快反应速度,重氮盐在酸性条件下稳定,防止偶氮化合物形成
(2) 室温(10℃~30℃) 条件:温度过高使亚硝酸逸失,过低反应速度太慢
(3) 滴定时加入KBr 作为催化剂
(4) 滴定方式:开始时滴定管尖端插入液面下,在搅拌下迅速加入,避免亚硝酸损失。近终点时滴定管提出液面,淋洗、缓慢滴定。
(5) 终点指示法:永停滴定法(两支相同的铂电极外加一低电压)电流突然偏转再不回复即到终点。
亚硝酸钠滴定液使用基准对氨基苯磺酸标定。
第四节 非水溶液滴定法
掌握非水溶液滴定法的基本原理;碱的滴定和酸的滴定方法;滴定液的配制和标定方法。
一、溶剂:以非水溶剂为滴定介质,不仅增大有机化合物溶解度,而且能改变物质化学性质,使水中不能进行完全的滴定反应顺利进行。
1. 溶剂的分类
(1) 质子溶剂
酸性溶剂:给出质子能力较强,适于作为滴定弱碱性物质介质
碱性溶剂:接受质子能力较强,适于作为滴定弱酸性物质介质
两性溶剂:适于作为滴定不太弱的酸、碱的介质
(2) 无质子溶剂 偶极亲质子溶剂:具接受质子倾向和成氢键能力,适于作弱酸性或某些混合物滴定介质
惰性溶剂:与质子溶剂混用,改善溶解性能增大突跃
2. 溶剂性质
(1) 离解性:自身离解常数越小,突跃范围越大,滴定终点敏锐
(2) 酸碱性:弱酸在碱性溶剂中可以增强其酸性;弱碱在酸性溶剂中可以增强其碱性
(3) 介电常数:溶质在介电常数大的溶剂中易离解,在介电常数小的溶剂中较难离解,多形成离子对。
3. 均化效应和区分效应
二、非水碱量法用于碱的滴定:K b 〉10-10, 应选择酸性溶剂,增强弱碱强度,使滴定突跃更加明显。溶剂常用冰醋酸,使用高氯酸的冰醋酸溶液作为滴定液,以基准邻苯二甲酸氢钾标定。用电位法或结晶紫、a-萘酚苯甲醇、喹那啶红等作指示剂
三、非水酸量法用于酸的滴定:以碱性溶剂乙二胺或偶极亲质子溶剂二甲基甲酰胺为溶剂。常用甲醇钠的苯—甲醇溶液作为滴定剂,基准苯甲酸标定。指示终点:电位法或麝香草酚蓝(百里酚蓝)、偶氮紫、溴酚蓝等。